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摘 要:在电力输送系统当中,电力变压器具有十分重要的作用和意义。在电网当中,电能的转换和传输都需要通过电力变压器来实现。因此,电力变压器安全和稳定的运行,对于电网运行状态有着直接的影响。在电力变压器的实际运行过程中,应当加强对其的状态评估和故障诊断工作,及时的发现其中存在的问题和隐患,确保电力变压器能够稳定的运行,从而维持电网良好的供电状态。
关键词:电力变压器;状态评估;故障诊断
前 言:在输电变电系统当中,电力变压器具有十分重要的意义和作用。电力变压器运行的稳定性和可靠性,对输电系统的安全化、系统化运行有着直接的影响,同时也关系到了整个电力系统的经济效益。因此,对于电力变压器的运行状态,应当进行及时的评估,详细的诊断其运行故障。这样,才能够确保电力系统的良好运行状态。
一、电力变压器的状态评估
(一)定期检测技术
在电力变压器状态评估当中,通过油色谱分析、变压器特性试验、变压器绝缘试验、变压器油试验等,能够较为准确的判断出电力变压器的运行状态。具体来说,在有色谱分析当中,变压器当中的原料在电和热的作用下发生分解,而后产生气体,融入到专用的气相色谱仪当中,对其含量和组分进行分析,主要包含了甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢气、一氧化碳、二氧化碳等气体成分[1]。在变压器特性试验中,需要测量变压器的变压比、极性和组别、直流电阻、零序阻抗、声级等参数,同时进行负载特性试验和空载特性试验。在变压器绝缘试验当中,需要测量绝缘电阻和吸收比、泄漏电流、介质损耗因数、局部放电等参数,同时要进行外施工频耐压试验和变压器感应耐压试验。在变压器油试验当中,需要测量击穿电压、含水量、介质损耗因数、体积电阻率、油中含气量、油中糠醛、油带点度等参数。
(二)制定检修策略
目前,在国家电网当中,对电力变压器采取的是状态检修的模式,基于电力变压器的实际运行状态,根据其发展趋势进行推测和判断。在得出分析结果之后,再综合安监部门、调度部门的建议和意见,制定相应的检修策略。在这一过程中,通过电气试验、巡检等方式,对电力变压器的运行状态进行了解和掌握,并做好相应的记录。同时,要加强对其运行状态的监视,确保其运行状态参数的正常。可以从电力变压器的生产厂家获取生产资料,然后根据先关的规定,利用具体的试验数据全面的评价电力变压器的运行状态[2]。
(三)状态评估系统
首先应当评估电力变压器的实际运行状态。如果其处于非故障状态,应当进一步了解其健康程度,从而制定相应的检修策略。如果其处于故障状态,就应当对故障类型进行判断,并且采取相应的维修和处理措施。对电力变压器的状态进行评估,可利用常规变压器的状态参数来进行。对于电力变压器故障判断的标准,可从相应的数据库中进行获取,从而对电力变压器的运行状态进行更为准确的评估。对于非故障状态下的电力变压器,要想评估其运行状态,可以对其状态评估参数的权重取值进行分析。然后可根据这些参数来计算电力变压器的健康状态,通过相应的计算,就能够得出其权重因子。
二、电力变压器的故障诊断
(一)电力变压器的主要故障
在电力变压器的实际运行当中,其中的各种材料和零件由于长期受到化学、机械、热、电等作用和影响,都将会发生不同程度的磨损情况。尤其是对于油浸电力变压器来说,其故障将有可能涉及到十分宽广的领域。其绝缘系统或任何一个零件发生故障,都有可能引发不可预知的情况和问题,因此,电力变压器具有很多的故障种类[3]。根据本体结构对这些故障进行分类,主要包括外部故障和内部故障。其中,外部故障主要是在变压器的油箱之外发生的故障,而内部故障则主要是在变压器油箱内部发生的故障。根据对某地区共计369台发生故障和的电力变压器进行统计和分析,得出了相应的故障类型分类,具体如表1所示。
表 1 变压器故障类型
通过表1能够看出,如果要对电力变压器的故障类型进行详细的划分,是比较不现实的。因此,在实际的故障诊断过程中,应当清晰的了解故障划分体系的概念,分明相应的故障划分层次,这样,才能够在电力变压器故障诊断模型的基础上,对故障进行可靠、有效的分析和诊断。
(二)电力变压器故障诊断技术
在电力变压器的故障诊断过程中,主要可通过油中溶解气体分析、常规电气试验、油化试验、局部放电试验、红外测温、绕组变形试验等技术来进行诊断。具体来说,在某一个特定的温度下,结合气体分析原理,在油中的溶解气体中,将会存在达到最大值产气率的气体[4]。其中,在油过热、油和紙过热、油纸中局部放电、油中火花放电、油中电弧、油和纸中电弧、受潮或油中气泡等类型的故障当中,主要存在着甲烷、乙烯、乙烷、一氧化碳、二氧化碳、氢气不同的气体成分。因此,做好变压器油中溶解气体的在线监测,能够为电力变压器的故障诊断提供更为充足的依据。
在电气试验当中,主要进行绝缘电阻、截至损耗因数、绕组直流电阻等项目的试验。通过这些试验,能够对变压器的整体绝缘性进行检验。不过由于变压器绝缘结构较为复杂,同时会受到温度的影响,因此其对于变压器绝缘的描述准确性较为有限。变压器油对于变压器的故障也有着重要的影响,因此在油化实验中,应当进行外观、酸值、闪点、水分、击穿电压、油质介损等信息进行检测。
结论:在当前的社会当中,电力能源是最为主要的能源之一。而电力能源充足、良好的供应,离不开电网的正常运行。电力变压器作为电网供电系统中的重要组成部分,对电网的运行状态有着直接的影响。因此,需要确保电力变压器安全、稳定的运行。对此,应当加强对电力变压器的状态评估和故障诊断工作,从而更为有效的确保电力能源的稳定供应。
参考文献:
[1]周湶,徐智,廖瑞金,张镱议,郑柏林. 基于云理论和核向量空间模型的电力变压器套管绝缘状态评估[J]. 高电压技术,2013,05:1101-1106.
[2]姚峰,张忠会,张毅明,孙建华,谢义苗,何乐彰. 基于故障树法和层次分析法的电力变压器状态综合评估[J]. 电气应用,2013,11:66-69.
[3]李黎,张登,谢龙君,俞斌,林福昌. 采用关联规则综合分析和变权重系数的电力变压器状态评估方法[J]. 中国电机工程学报,2013,24:152-159+22.
[4]廖瑞金,张镱议,黄飞龙,郑含博,杨丽君. 基于可拓分析法的电力变压器本体绝缘状态评估[J]. 高电压技术,2012,03:521-526.
关键词:电力变压器;状态评估;故障诊断
前 言:在输电变电系统当中,电力变压器具有十分重要的意义和作用。电力变压器运行的稳定性和可靠性,对输电系统的安全化、系统化运行有着直接的影响,同时也关系到了整个电力系统的经济效益。因此,对于电力变压器的运行状态,应当进行及时的评估,详细的诊断其运行故障。这样,才能够确保电力系统的良好运行状态。
一、电力变压器的状态评估
(一)定期检测技术
在电力变压器状态评估当中,通过油色谱分析、变压器特性试验、变压器绝缘试验、变压器油试验等,能够较为准确的判断出电力变压器的运行状态。具体来说,在有色谱分析当中,变压器当中的原料在电和热的作用下发生分解,而后产生气体,融入到专用的气相色谱仪当中,对其含量和组分进行分析,主要包含了甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢气、一氧化碳、二氧化碳等气体成分[1]。在变压器特性试验中,需要测量变压器的变压比、极性和组别、直流电阻、零序阻抗、声级等参数,同时进行负载特性试验和空载特性试验。在变压器绝缘试验当中,需要测量绝缘电阻和吸收比、泄漏电流、介质损耗因数、局部放电等参数,同时要进行外施工频耐压试验和变压器感应耐压试验。在变压器油试验当中,需要测量击穿电压、含水量、介质损耗因数、体积电阻率、油中含气量、油中糠醛、油带点度等参数。
(二)制定检修策略
目前,在国家电网当中,对电力变压器采取的是状态检修的模式,基于电力变压器的实际运行状态,根据其发展趋势进行推测和判断。在得出分析结果之后,再综合安监部门、调度部门的建议和意见,制定相应的检修策略。在这一过程中,通过电气试验、巡检等方式,对电力变压器的运行状态进行了解和掌握,并做好相应的记录。同时,要加强对其运行状态的监视,确保其运行状态参数的正常。可以从电力变压器的生产厂家获取生产资料,然后根据先关的规定,利用具体的试验数据全面的评价电力变压器的运行状态[2]。
(三)状态评估系统
首先应当评估电力变压器的实际运行状态。如果其处于非故障状态,应当进一步了解其健康程度,从而制定相应的检修策略。如果其处于故障状态,就应当对故障类型进行判断,并且采取相应的维修和处理措施。对电力变压器的状态进行评估,可利用常规变压器的状态参数来进行。对于电力变压器故障判断的标准,可从相应的数据库中进行获取,从而对电力变压器的运行状态进行更为准确的评估。对于非故障状态下的电力变压器,要想评估其运行状态,可以对其状态评估参数的权重取值进行分析。然后可根据这些参数来计算电力变压器的健康状态,通过相应的计算,就能够得出其权重因子。
二、电力变压器的故障诊断
(一)电力变压器的主要故障
在电力变压器的实际运行当中,其中的各种材料和零件由于长期受到化学、机械、热、电等作用和影响,都将会发生不同程度的磨损情况。尤其是对于油浸电力变压器来说,其故障将有可能涉及到十分宽广的领域。其绝缘系统或任何一个零件发生故障,都有可能引发不可预知的情况和问题,因此,电力变压器具有很多的故障种类[3]。根据本体结构对这些故障进行分类,主要包括外部故障和内部故障。其中,外部故障主要是在变压器的油箱之外发生的故障,而内部故障则主要是在变压器油箱内部发生的故障。根据对某地区共计369台发生故障和的电力变压器进行统计和分析,得出了相应的故障类型分类,具体如表1所示。
表 1 变压器故障类型
通过表1能够看出,如果要对电力变压器的故障类型进行详细的划分,是比较不现实的。因此,在实际的故障诊断过程中,应当清晰的了解故障划分体系的概念,分明相应的故障划分层次,这样,才能够在电力变压器故障诊断模型的基础上,对故障进行可靠、有效的分析和诊断。
(二)电力变压器故障诊断技术
在电力变压器的故障诊断过程中,主要可通过油中溶解气体分析、常规电气试验、油化试验、局部放电试验、红外测温、绕组变形试验等技术来进行诊断。具体来说,在某一个特定的温度下,结合气体分析原理,在油中的溶解气体中,将会存在达到最大值产气率的气体[4]。其中,在油过热、油和紙过热、油纸中局部放电、油中火花放电、油中电弧、油和纸中电弧、受潮或油中气泡等类型的故障当中,主要存在着甲烷、乙烯、乙烷、一氧化碳、二氧化碳、氢气不同的气体成分。因此,做好变压器油中溶解气体的在线监测,能够为电力变压器的故障诊断提供更为充足的依据。
在电气试验当中,主要进行绝缘电阻、截至损耗因数、绕组直流电阻等项目的试验。通过这些试验,能够对变压器的整体绝缘性进行检验。不过由于变压器绝缘结构较为复杂,同时会受到温度的影响,因此其对于变压器绝缘的描述准确性较为有限。变压器油对于变压器的故障也有着重要的影响,因此在油化实验中,应当进行外观、酸值、闪点、水分、击穿电压、油质介损等信息进行检测。
结论:在当前的社会当中,电力能源是最为主要的能源之一。而电力能源充足、良好的供应,离不开电网的正常运行。电力变压器作为电网供电系统中的重要组成部分,对电网的运行状态有着直接的影响。因此,需要确保电力变压器安全、稳定的运行。对此,应当加强对电力变压器的状态评估和故障诊断工作,从而更为有效的确保电力能源的稳定供应。
参考文献:
[1]周湶,徐智,廖瑞金,张镱议,郑柏林. 基于云理论和核向量空间模型的电力变压器套管绝缘状态评估[J]. 高电压技术,2013,05:1101-1106.
[2]姚峰,张忠会,张毅明,孙建华,谢义苗,何乐彰. 基于故障树法和层次分析法的电力变压器状态综合评估[J]. 电气应用,2013,11:66-69.
[3]李黎,张登,谢龙君,俞斌,林福昌. 采用关联规则综合分析和变权重系数的电力变压器状态评估方法[J]. 中国电机工程学报,2013,24:152-159+22.
[4]廖瑞金,张镱议,黄飞龙,郑含博,杨丽君. 基于可拓分析法的电力变压器本体绝缘状态评估[J]. 高电压技术,2012,03:521-526.